Stokastisk musik er musik, der benytter sig af matematisk genererede, vægtede sandsynligheder frem for den aleatoriske ligestilling af alle muligheder (se Tilfældighedskomposition). Denne metode er udviklet af Iannis Xenakis som en slags tredje vej for en formaliseret musik, der undgår både serialismens og tilfældighedens mulige faldgruber. Med stokastiske modeller kan man komponere overordnede bevægelser, fx fra én tilstand til en anden, således at denne bevægelse er markant hørbar, men uden at være gennemkomponeret på detaljeniveauet. Det giver bl.a. en mulighed for at komponere komplekse massebevægelser, der opfører sig i stil med regnens trommen, stenene i strandkanten, der overskylles af bølger eller lyden af en demonstration (som hos Xenakis). Der trækkes ofte på eksisterende matematiske modeller. Stokastiske modeller benyttes også af elektroniske komponister og til live electronics-patches.